文 / 程 磊 王 嘉
(作者單位:中國建筑設(shè)計研究院有限公司)
信息技術(shù)是指關(guān)于信息的產(chǎn)生、發(fā)送、傳輸、接受、交換、識別、處理及控制等應(yīng)用技術(shù)的總稱。一般包括電子工程、計算機軟硬件、網(wǎng)絡(luò)、通信、自動控制以及信息服務(wù)領(lǐng)域。
在醫(yī)院建筑設(shè)計行業(yè),從接觸項目開始,一直到項目建成,其間會產(chǎn)生大量的信息,并且要對信息進行處理,以便做出科學(xué)決策。近十幾年來,我國的醫(yī)院建設(shè)水平和總體規(guī)??焖侔l(fā)展,各種先進的信息技術(shù)不斷被應(yīng)用到醫(yī)院建筑設(shè)計中。從中可以看出,先進的信息技術(shù)的選擇與應(yīng)用,對于提高醫(yī)院建筑設(shè)計的質(zhì)量和效率起到了重要作用。
醫(yī)院建筑設(shè)計的本質(zhì)是對即將建造的醫(yī)院建筑進行描述,無論是以前用鉛筆畫出的圖紙,還是現(xiàn)在打印出來的用CAD 畫出的圖紙,抑或是在電腦屏幕上展示出來的建筑信息模型,都是對建筑的描述,只不過采用了不同的方式。在描述過程中,涉及對大量信息的處理和表達,而不同方式帶來的效果存在顯著差異。其中,信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到醫(yī)院建筑設(shè)計的各個專業(yè)以及醫(yī)院建設(shè)的各個環(huán)節(jié)中。
在建筑制圖方面,CAD 與手工繪圖相比,繪圖效率大大提高,而且便于修改、傳輸,信息量也更豐富。BIM與CAD 相比,三維展示的效果更為直觀,功能也更加強大,例如工程量快速統(tǒng)計、3D 管線綜合、4D 施工模擬、施工組織模擬、數(shù)字化構(gòu)件加工、材料跟蹤(與RFID 互補)、施工現(xiàn)場3D 配合、竣工模型交付。BIM 的應(yīng)用甚至可以貫穿醫(yī)院建筑的整個生命周期,除了在建設(shè)階段的應(yīng)用,在投入使用后的運行維護中也能發(fā)揮作用,例如運營信息集成、設(shè)施及資產(chǎn)管理、輔助能源管理、空間管理、災(zāi)害應(yīng)急模擬分析等。
在確定建筑朝向和形態(tài)方面,有的醫(yī)院項目采用Ecotect 軟件,通過對地區(qū)性環(huán)境、氣候特征等數(shù)據(jù)進行分析,確定建筑的最理想朝向和形態(tài),以保障建筑的自然通風(fēng)、采光。有的則用DeST-h 軟件對醫(yī)院建筑遮陽的節(jié)能狀況進行模擬分析,從而找出傳統(tǒng)設(shè)計中的不足,進而提出一種更為合理的遮陽方式。
在手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,多采用CFD 數(shù)值模擬的方法來確定相關(guān)參數(shù)。例如,有研究人員在對通倉交融手術(shù)室進行研究的過程中,采用CFD 軟件ANSYS Fluent16.0對三種實體模型的速度場、濃度場進行了定性模擬,得出了模擬結(jié)果,以此作為模型的評價與優(yōu)化的依據(jù)。
為了讓空調(diào)系統(tǒng)合理運行,科學(xué)控制是關(guān)鍵,而模糊控制非常適合用于對中央空調(diào)這種復(fù)雜的、非線性的和時變性的系統(tǒng)進行控制。例如,某醫(yī)院建設(shè)項目中采用一套中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)對中央空調(diào)進行集中管理和節(jié)能控制,控制對象為中央空調(diào)的水系統(tǒng);有的醫(yī)院開發(fā)了空調(diào)自控系統(tǒng)軟件,采用模塊化方法,軟件按功能劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、報警、控制和故障診斷等模塊。
無論是建筑設(shè)計還是施工,都伴隨著頻繁的信息交流,如果信息交流不暢,很可能導(dǎo)致設(shè)計的反復(fù)修改、施工中的頻繁返工。
為了提高信息交流的效率和可靠性,信息交流的方式不斷與時俱進。QQ、微信、釘釘、電子郵箱等常用辦公軟件在項目管理中被頻繁使用;有些醫(yī)院項目或設(shè)計單位還開發(fā)或建設(shè)了專用的信息平臺。
某建筑設(shè)計單位利用服務(wù)器上的協(xié)同設(shè)計管理系統(tǒng),以及各個終端AutoCAD 自帶的協(xié)同設(shè)計(作業(yè))系統(tǒng),通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將各個設(shè)計終端聯(lián)系起來,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)平臺化管理,既可以實現(xiàn)專業(yè)內(nèi)協(xié)同,又可以實現(xiàn)專業(yè)間協(xié)同。整個設(shè)計項目的文件系統(tǒng)被統(tǒng)一構(gòu)架在服務(wù)器中,設(shè)計人員可以根據(jù)設(shè)計需要不斷完善圖紙,并靈活引用各專業(yè)的設(shè)計文件進行參照,形成一個互相關(guān)聯(lián)的整體。服務(wù)器可以對設(shè)計文件實現(xiàn)版本管理,記錄所有圖紙版本,保障資料的可追溯性。
在某些采用EPC 模式的裝配式建筑項目中,利用BIM 技術(shù)形成集模型信息模塊、物料集中采購信息模塊、質(zhì)量管理模塊等功能于一體的管理系統(tǒng),為工程設(shè)計、生產(chǎn)、裝配施工等提供具有針對性的運算服務(wù),并可以通過系統(tǒng)的小前端設(shè)置采集工廠生產(chǎn)與施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息,形成大后臺+云平臺+小前端的管理。
杭州市丁橋醫(yī)院建設(shè)項目在項目管理中采用了自主開發(fā)的項目管理信息化系統(tǒng)。按照《建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范》中的主要章節(jié)—監(jiān)理規(guī)劃及監(jiān)理實施細則、工程質(zhì)量、造價、進度控制及安全生產(chǎn)管理的監(jiān)理工作、工程變更、索賠及施工合同爭議處理、設(shè)備采購與設(shè)備監(jiān)造所列的要求進行開發(fā),明確各章節(jié)相關(guān)模塊的工作流程圖。該平臺改變了工程項目中傳統(tǒng)的信息交流與傳遞模式,在對項目全過程中參與方產(chǎn)生的信息進行集中式管理的基礎(chǔ)上,還為參與方提供了獲取個性項目信息的單一入口,為參與方提供了一個高效的信息交流和協(xié)同工作環(huán)境。
信息技術(shù)對醫(yī)院建筑設(shè)計的影響是多方面的。
首先,各種分析軟件能夠幫助建筑師獲得必需的數(shù)據(jù),從而做出正確的設(shè)計。隨著建筑業(yè)的發(fā)展,分析軟件的種類和功能必將不斷與時俱進,以滿足建筑業(yè)的新需求。
其次,各種表達工具讓建筑方案的呈現(xiàn)越來越直觀。在建筑方案的表達方式上,須要針對不同人群采取適合的表達方式。例如,能看懂設(shè)計圖紙的人員之間的交流可采用設(shè)計圖紙;而對于看不懂圖紙的人員,比如主管醫(yī)療的醫(yī)院管理者、各臨床科室主任等,需要通過直觀的方式表達設(shè)計者的意圖,此時,BIM、效果圖、動畫、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等都可以派上用場,有的甚至還采用搭建的實體模型。隨著技術(shù)的發(fā)展,更加直觀、簡單的表達方式將不斷出現(xiàn)。
再次,項目管理工具可提高效率、減少錯誤。有的設(shè)計單位開發(fā)或建設(shè)了自己的項目管理信息系統(tǒng),有的醫(yī)院項目中則是由甲方建立了項目管理平臺。無論是作為系統(tǒng)的擁有者,還是作為平臺的使用者,各種項目管理工具是醫(yī)院建筑設(shè)計人員無法避開的。如何開發(fā)或利用各種管理工具來提高效率、減少錯誤,是醫(yī)院建筑設(shè)計中的重要課題。
最后,醫(yī)院建筑中信息技術(shù)的應(yīng)用正在不斷給醫(yī)院建筑設(shè)計提出新的課題。網(wǎng)上掛號、APP 掛號、自助機掛號,自助機繳費、手機繳費,醫(yī)保自動結(jié)算,自助打印報告,專家遠程會診……這些服務(wù)的背后是各種信息技術(shù)的支持,信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)、正在、未來將繼續(xù)改變醫(yī)院的診療流程、患者的就醫(yī)流程,隨之而來的是整個醫(yī)院建筑功能、平面布局、人員和車輛流線、物品流線的改進甚至再造。醫(yī)院中眾多系統(tǒng)的應(yīng)用須要硬件支持,比如綜合布線、無線網(wǎng)絡(luò)、機房等,隨著技術(shù)的進步,比如5G 的推廣,醫(yī)院建筑對硬件的需求也會發(fā)生變化。除了醫(yī)療,醫(yī)院后勤管理中的信息技術(shù)應(yīng)用也在飛快發(fā)展。能耗監(jiān)管、人臉識別、車牌識別及停車引導(dǎo)、資產(chǎn)盤點與定位、醫(yī)療廢棄物管理、環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測、特殊人員及物品識別、客流量統(tǒng)計、?;繁O(jiān)控等功能的實現(xiàn),就是明顯的例子。上述這些信息技術(shù)的應(yīng)用,都需要設(shè)計師在建筑設(shè)計過程中予以考慮,為其提供必備的硬件條件,同時為未來發(fā)展留出空間。
在醫(yī)院建筑設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)該從建筑的全生命周期的角度考慮設(shè)計中的各個細節(jié),不但要保質(zhì)保量按時完成建筑設(shè)計,還要兼顧建筑投入使用后的運行管理、節(jié)能降耗以及多年后的改擴建,對于醫(yī)院中信息技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的硬件設(shè)施設(shè)計,也應(yīng)該如此考慮。醫(yī)院建設(shè)項目是個系統(tǒng)工程,各個單位、各個環(huán)節(jié)密切聯(lián)系,對于設(shè)計單位來說,無論自身是否為醫(yī)院信息技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的專項設(shè)計的主導(dǎo)者,都應(yīng)該從自身的專業(yè)優(yōu)勢出發(fā),為醫(yī)院及其他參建單位提出合理建議。